膜吸收法分离烟气二氧化碳的研究进展

在介绍膜吸收法的基本原理的基础上,主要从系统工艺、吸收液以及所采用的膜接触器结构和膜材料等3个方面对膜吸收法分离烟气中二氧化碳的研究现状进行了分析,并对膜吸收法的发展方向进行了展望.     

木材热解与着火特性试验研究

在自行研制的火灾固体可燃物热解与着火早期特性试验台上,对建筑装潢常用的几种木材以及森林常见的木材进行了热解和着火特性试验研究.试验木材尺寸为100 mm×100 mm×15 mm,试验选择辐射热流强度范围为20～60 kW/m2.分别就不同含水率、不同氧气体积分数、木材的纹理方向、不同的材料、不同厚度以及外加辐射热流强度等6个方面,对木材热解和着火特性的影响进行了研究.结果表明,随着辐射热流的增加,着火时间缩短、着火温度下降;随着木材含水率的增加,着火时间延长;不同环境氧气体积分数对木材热解和着火特性影响很大.预测了木材着火时间,通过试验值和理论计算值比较,两者吻合较好.     

湿法再生吸附膜用于大气CO2吸附性能研究

针对目前新兴的利用湿法再生吸附剂进行大气CO2直接捕集的技术，研究了吸附剂膜材料的一些基本参数并测试了不同温度下吸附剂膜材料的CO2吸附能力。通过滴定法分析了吸附剂膜材料的电荷密度；用SEM分析了膜材料的表观结构；通过TG—DSC联用分析了吸附剂膜材料的失水性能；并对不同温度下吸附剂膜材料的CO2吸附动力学的进行了测试。结果发现，在干燥的膜材料上，每个CO3^2-离子周围有4个水合水，同时膜材料在30℃下具有比较大的吸附容量，而在50℃下具有比较大的吸附速度。     

煤的富氧气化特性研究

根据煤不同组分和不同反应阶段的特点,实施煤的热解、气化、燃烧分级转化,可以使煤气化技术简化,并有效解决煤中污染物的脱除问题。基于分级转化的思想,在小型流化床实验台上,采用枣庄烟煤为主要原料,研究了氧气浓度和空煤比对气化过程的影响,并与空气气化的结果进行对比分析,可为研究煤部分气化及半焦燃烧集成提供理论依据。     

煤灰对流化床氮氧化物排放影响的试验研究

在流化床试验台上分别燃烧典型烟煤和褐煤,测量加入煤灰和煤灰中无机矿物质（CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、CaSO4、MgSO4）前后N2O和NO排放质量浓度的变化,研究煤灰对流化床氮氧化物排放的影响及其主要活性成分.结果表明：煤灰能降低N2O排放质量浓度,提高NO排放质量浓度;燃料氮向NOx的总转化率随着灰分质量分数的增加而提高;煤灰中影响氮氧化物排放的主要活性成分为CaO、Fe2O3和MgO.     

延长烟煤与玉米秸秆共热解实验研究

为研究内在碱(土)金属对煤炭、生物质共热解过程的影响,对原料进行酸洗脱灰处理,探索内在碱（土）金属对共热解的影响作用机理。在热重分析仪中对玉米秸秆（CS）,延长烟煤(SM)单独以及两者混合共热解的热解特性进行研究。实验结果表明,两者在共热解过程中发生了协同作用。对玉米秸秆,延长烟煤进行酸洗脱灰分处理,考察两者内在碱（土）金属对混合共热解的影响。采用Coats-Redfern法对玉米秸秆,延长烟煤以及两者共热解过程的主要阶段用一级动力学反应过程进行描述,计算其动力学参数。对比酸洗玉米秸秆（DECS）与延长烟煤,酸洗延长烟煤(DESM)与玉米秸秆的共热解实验,酸洗后的共热解过程中,其活化能增加,指前因子下降,证明了生物质中的碱(土)金属对共热解过程起到了催化作用。     

纤维素稀酸水解的试验研究

阐述了生物质水解的研究背景和发展现状，并在间歇反应器上，对极低浓度酸条件下纤维素的水解进行了研究。以浓度小于0．1％的H2SO4为催化剂，在215℃条件下，得到了较高的还原糖产率和纤维素转化率对于不同停留时间对反应的影响进行了研究，得出不同酸浓度下获取还原糖的最佳停留时间、利用水解生成的糖可通过后续发酵制取燃料酒精等液体燃料，有利于缓解能源危机和环境压力。     

生物质热裂解制油的动力学及技术研究

在不同升温速率下对水曲柳原料在 30 0～ 12 0 0 K范围内进行了热重分析试验 ,试验显示生物质热裂解随温度升高经历五个不同阶段。采用微商法和积分法对其主体阶段的分析得到相互一致的结果 :活化能为 10 1.4 k J/mol、指数因子为 1.2 2× 10 7s- 1 的一阶一步动力学模型。在所开发的以流化床反应器为主体的生物质热裂解制油系统上对生物质进行热裂解试验 ,得出了温度、粒径、停留时间和木种等几种最为重要的参数对热裂解制油的影响规律 ,并在 773K左右成功制取出产率高达 6 0 %的生物油 ,同时用色质联机分析 (GC- MS)技术对所制取的生物油进行了初步分析。     

淮南烟煤热解及焦油析出特性

采用热重-傅里叶变换红外光谱(TG-FTIR)联用和固定床反应器研究了惰性气氛下不同粒径、升温速率和热解温度条件下淮南烟煤热解特性.热解析出焦油采用柱层析分离成脂肪烃、芳烃、非烃和沥青质,结合气相色谱-质谱(GC-MS)联用分析.结果表明,粒径的增加导致煤热解失重量减少;升温速率的提高使峰值温度和燃尽温度均有所增加;随热解温度升高,半焦产率减小,气体产率增加,焦油产率先增大后减小,温度的升高导致焦油的二次反应,焦油族组成发生变化,脂肪烃和非烃减少,芳烃增加;焦油主要组分包含C16~C30直链烷烃,二环、三环、四环芳烃及其衍生物,以及各种酚类、酯类、喹啉等物质.     

氨水富液再生及再生液吸收特性的试验研究

在常压、60～90℃下通过试验系统对氨水吸收CO2后的富液的再生特性以及再生液的吸收能力进行了研究,得到了影响氨水富液再生的因素及再生液的吸收性能.结果表明:提高再生温度可以增大CO2的再生速率和再生程度;氨水富液负荷对再生有很大影响,负荷低于0.4 molCO2/mol NH3时,再生率维持在较低水平,随后再生率随负荷上升而线性增加;负荷为0.6 molCO2/mol NH3时,氨水富液已基本丧失脱碳能力,再生后其吸收性能得到一定恢复;在再生液中添加少量的新鲜氨水,有助于恢复再生液对CO2的吸收能力;综合考虑富液再生与再生液吸收两方面,推荐氨水循环脱碳时负荷变化范围为富液0.6 mol CO2/mol NH3,贫液0.4 mol CO2/mol NH3.